專利名稱：換檔控制系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的換檔控制系統(tǒng)，更具體而言涉及用于響應 于駕駛員的換檔操作而改變自動變速器的換檔范圍的換檔控制系統(tǒng)。
背景技術：
一般地，待由駕駛員操作的換檔桿設置在具有自動變速器的車輛中。 當駕駛員滑動換檔桿時，選擇與換檔桿的位置相對應的換檔范圍，由此相 應地改變自動變速器的齒輪式動力傳遞機構的動力傳遞狀態(tài)。將換檔桿換 檔到與停車檔位(將稱為"P檔位")對應的停車位置啟動鎖止機構以保
持動力傳遞機構的輸出軸上一體形成的停車齒輪，由此輸出軸被鎖止，因 而車輛維持在停止狀態(tài)。
近年來，已經使用所謂的線控換檔的換檔控制系統(tǒng)來代替響應于換檔
桿的操作而操作的機械換檔控制系統(tǒng)(例如，參見日本專利申請公報No. 2002-122236 (JP-A-2002-122236))。在線控換檔的換檔控制系統(tǒng)中，駕 駛員的換檔操作由各種傳感器和開關檢測，并且基于它們的檢測信號所確 定的換檔范圍被建立。P檔位能通過用駕駛員手指的單觸(one-touch)來 操作停車開關(將稱為"P開關")而建立。
然而，在線控換檔控制系統(tǒng)中，即使當車輛尚未完全停止時，換檔范 圍也可以響應于P開關的接通而切換到P檔位。在此情況下，旋轉的輸出 軸被鎖止機構強制性地鎖止，并且所產生的反作用力造成車輛搖擺，使得 駕駛員感覺到不舒適，此外，由于動力傳遞機構的齒輪的反撞而發(fā)生振 動。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種換檔控制系統(tǒng)，當駕駛員在車輛即將停止的同時操作
4P開關時，減小了他或者她感覺不舒適的可能性。
本發(fā)明的一方面涉及根據駕駛員的換檔操作控制車輛的動力傳遞機構 的動力傳遞狀態(tài)的換檔控制系統(tǒng)。該換檔控制系統(tǒng)包括換檔操作輸入部 分，所述駕駛員的換檔操作輸入到所述換檔操作輸入部分；換檔控制部 分，其根據所述駕駛員的所述換檔操作切換換檔范圍，并電氣控制所述動
力傳遞機構的動力傳遞狀態(tài)；制動控制部分，其通過響應于制動踏板被向
下踩踏控制設置在液壓回路中的電磁閥的開啟和關閉來控制輪缸壓力，向
所述車輛的車輪施加制動力；以及車速檢測部分，其檢測所述車輛的速 度。當在所述車輛正在行駛的同時輸入請求將所述換檔范圍切換到停車檔 位的換檔操作時，所述換檔控制部分將所述輪缸壓力維持在給定保持壓力 達至少給定保持時段，所述保持時段是估計所述車輛停止的預定時段，并 且在所述保持時段已經經過之后，所述換檔控制部分通過致動鎖止所述動 力傳遞機構的輸出軸的鎖止機構來將所述換檔范圍切換到所述停車檔位。
根據以上所述的換檔控制系統(tǒng)，當盡管車輛尚未完全停止而駕駛員輸 入將換檔范圍切換到P檔位的請求時，輪缸壓力維持為保持壓力，而不是 立即將換檔范圍切換到P檔位。此時，更具體地，維持輪缸壓力達保持時 段，然后將換檔范圍切換到P檔位。這過程確保鎖止機構在車輛處于穩(wěn)定 狀態(tài)下時被致動，并且這消除或者降低了車輛搖擺的可能性，車輛搖擺會 使駕駛員感覺不舒適。
以上所述換檔控制系統(tǒng)可以這樣，當由所述車速檢測部分檢測到的車 速已經大致變?yōu)榱?，并且由制動操作檢測部分檢測到的所述制動踏板的下 壓量已經大致變?yōu)榱銜r，開始將所述輪缸壓力維持為所述保持壓力，所述 保持壓力低于當所述制動踏板正在被向下踩踏時獲得的輪缸壓力。
艮P，認為當駕駛員認識到在向下踩踏制動踏板之后車輛己經停止
時，駕駛員通常選擇p檔位。在一些情況下，駕駛員會錯誤地理解車輛已 經完全停止，而實際上車輛并未停止，并且在這種情況下，盡管車輛尚未 完全停止，駕駛員可能從制動踏板上移開他或者她的腿，并通過操作p開 關等將換檔范圍切換到p檔位。為了解決這問題，以上所述換檔控制系統(tǒng) 將輪缸維持為保持壓力，該保持壓力低于當制動踏板正被向下踩踏時獲得的輪缸壓力，以使車輛完全停止，而不是允許輪缸壓力變?yōu)榱?。在車速檢 測部分檢測到的車速大致變?yōu)榱阒箝_始將輪缸壓力維持為保持壓力的原 因如下。例如，當輪速傳感器等用作為車速檢測部分時，在一些情況下， 超出某個極低水平的車速將不能被檢測。在車輛正在以極低速度行駛的同 時，即使鎖止機構被致動時車輛也搖擺。本發(fā)明防止車輛的這種搖擺。
以上所述的換檔控制系統(tǒng)還可以包括停止狀態(tài)判定部分，其基于所述 車輛的行為判定所述車輛是否已經停止，其中，所述保持時段可以設定為 直到所述停止狀態(tài)判定部分判定所述車輛已經停止的時間段。即，在此情 況下，保持時段不是固定的，而是根據車輛的狀態(tài)可變地設定。這樣，能 基于車輛的停止狀態(tài)更精確地執(zhí)行該控制，并且可以防止輪缸壓力變得高 于所需壓力。
以上所述換檔控制系統(tǒng)還可以包括G傳感器，其檢測所述車輛的減速 度，其中，當由所述車速檢測部分檢測到的車速已經大致變?yōu)榱悴⑶宜?G傳感器的輸出值已經大致收斂為零時，所述停止狀態(tài)判定部分可以判定 所述車輛己經停止。車輛會在車輛完全停止的時刻由于慣性等而在縱向方 向上搖擺。例如，當G傳感器的輸出信號的脈沖結束時可以判定車輛己經結束。
以上所述換檔控制系統(tǒng)還可以包括車高傳感器，其檢測所述車輛的高 度，其中，當由所述車速檢測部分檢測到的車速已經大致變?yōu)榱悴⑶矣伤?述車高傳感器檢測到的車高和當所述車輛沒有移動時預先檢測到的車高之 間的差小于基準值時，所述停止狀態(tài)判定部分可以判定所述車輛已經停 止。g卩，車輛可能在車輛停止的時刻上下振動。此時，由車高傳感器檢測 到的車高變得與車輛停止時獲得的值不同。因而，可以基于車高傳感器的 輸出值的這樣的變化來判定車輛的停止狀態(tài)。
保持時段可以設定成使得緊接在所述車輛停止之前的給定時間點的所 述車輛的減速度越大，就使所述保持時段越短。即，緊接在車輛停止之前 車輛的減速度越大，直到車輛停止時的時段就越短。因而，期望考慮到將 換檔范圍切換到P檔位的穩(wěn)定性和快速性來適合地設定保持時段。
此外，在將所述換檔范圍切換到所述停車檔位之后，所述換檔控制部分使所述制動控制部分將述輪缸壓力從所述保持壓力逐漸減小。如果輪缸 壓力從保持壓力以給定的梯度減小，車輛上的沖擊受到抑制，因而，車輛 能以更穩(wěn)定的方式停止。
因而，本發(fā)明的換檔控制系統(tǒng)消除或者降低了當駕駛員在車輛即將停 止的同時操作P開關時他或者她感覺不舒適的可能性。


參照附圖，從以下對優(yōu)選實施例的描述中本發(fā)明的前述和其它目的、 特征和優(yōu)點將變得明顯，其中，類似的標號用來表示類似的元件，其中
圖1是示出根據本發(fā)明示例性實施例的換檔控制系統(tǒng)的整體構造的視
圖2是示意性地圖示換檔控制系統(tǒng)的電氣構造的框圖3是圖示換檔驅動部分的主要結構的視圖4是主要示出示例性實施例的制動系統(tǒng)的液壓回路的系統(tǒng)構造圖5是圖示將換檔范圍切換到P檔位的換檔控制過程的時間圖6是表示用來設定制動保持時段的示例性控制對照圖的曲線圖；以
及
圖7是圖示示例性實施例的換檔控制過程的主要過程的流程圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。圖1是示出根據 本發(fā)明示例性實施例的換檔控制系統(tǒng)的整體構造的視圖。
參照圖1，此示例性實施例的車輛具有用作車輛的驅動輪的驅動力源
的發(fā)動機1、以給定的變速比傳遞驅動力的自動變速器2、使車輛的車輪
(在附圖中未示出)轉向的轉向單元、向車輛的各個車輪施加制動力的制
動系統(tǒng)3、控制各個部件的各種電子控制單元(將稱為"ECU")等。此 示例性實施例的車輛是后輪驅動式車輛，并且發(fā)動機1的驅動力經由變距 器5、自動變速器2、傳動軸6、差速器7、車軸8等傳遞到后輪。
自動變速器2是結合了齒輪式動力傳遞機構的多檔變速器。自動變速器2的動力傳遞狀態(tài)根據駕駛員通過他或者她的換檔操作所選擇的換檔范
圍而受到控制。自動變速器2具有換檔驅動部分9。當選擇P檔位(停車 模式)時，換檔驅動部分9中的鎖止機構被致動以鎖止動力傳遞機構的輸
出軸的旋轉。此示例性實施例的換檔控制系統(tǒng)適于執(zhí)行換檔范圍切換控
制，具體地，它在停車模式中執(zhí)行自動變速器2和制動系統(tǒng)3之間的協(xié)調 控制，這將在下文中詳細地描述。
制動系統(tǒng)3設置有電控制動器(將稱為"ECB")和電動停止制動器 (將稱為"EPB")，并且制動系統(tǒng)3根據車輛的行駛狀況獨立并適合地 控制車輛的四個車輪中每個車輪的制動。右前輪IOFR和左前輪IOFL分別 設置有盤式制動器IIFR、 IIFL，而右后輪IORR和左后輪IORL分別設置 有內置鼓式盤式制動器IIRR、 IIRL。 ECB由制動致動器12致動，并且 EPB由EPB驅動部分13致動。下位將描述此制動系統(tǒng)的模式細節(jié)。
輪速傳感器14設置在車輛的各個車輪處。用于檢測車輛的縱向加速 度的G傳感器21設置在車身的前側處。各驅動部分和致動器由ECU100 控制。ECU100具有用于控制換檔操作的換檔控制部分101和用于控制制 動操作的制動控制部分102。換檔控制部分101和制動控制部分102各由 微處理器構成，該微處理器包括CPU (中央處理器)、存儲各種程序的 ROM (只讀存儲器)、用于暫時記錄各種數據的RAM (隨機訪問存儲 器)、輸入端口、輸出端口、通信端口等。ECU100接收各種傳感器、開 關等(包括輪速傳感器14)的輸出信號。換檔控制部分101和制動控制部 分102使用從這些傳感器輸入的信號執(zhí)行各種運算和計算，并根據需要執(zhí) 行各種控制過程。
圖2是示意性地圖示換檔控制系統(tǒng)的電氣構造的框圖。此示例性實施 例的換檔控制系統(tǒng)由換檔控制部分101和制動控制部分102作為其主要部 件而構成，并作為通過電氣控制改變換檔范圍的線控換檔系統(tǒng)。ECU100 連接到各種傳感器和開關，其中包括用于電力供應的電源開關60、接收用 于將換檔范圍改變到P檔位的請求的P開關61、接收用于將換檔范圍切換 到除了 P檔位以外的范圍的換檔開關62、用于檢測構成ECB并設置在車 輛各個車輪處的輪缸的壓力的W/C壓力傳感器44、輪速傳感器14、 G傳
8感器21等。此外，ECU100連接到包括換檔驅動部分9、制動致動器12和 EPB驅動部分13在內的各種致動器，并連接到用于指示車輛狀態(tài)等的顯 示部分68和用于指示當前選擇的換檔范圍等的儀表69。
電源開關60用來將車輛電力供應接通和關斷。當電源開關60接通 時，換檔控制系統(tǒng)開始由未圖示的電池供應電力，由此起動換檔控制系 統(tǒng)。
P開關61用來在P檔位和除了 P檔位以外的范圍(將總稱為"非P檔 位")之間切換換檔范圍。P開關61具有用于向駕駛員指示P開關61的 狀態(tài)的指示器63和駕駛員輸入他或者她的命令所用的輸入部分64。駕駛 員經由輸入部分64輸入用于將換檔范圍切換到P檔位的命令。輸入部分 64可以是瞬時開關等。換檔控制部分101通過控制用于驅動自動變速器2 的動力傳遞機構的換檔驅動部分9來在P檔位和非P檔位之間切換換檔范 圍，并由指示器63指示當前選擇的換檔范圍。如果駕駛員在換檔范圍處 于非P檔位時按下輸入部分64，則換檔控制部分101將換檔范圍切換到P 檔位，并在指示器63上指示換檔范圍當前在P檔位。
換檔驅動部分9具有用于驅動自動變速器2的動力傳遞機構的致動器 66和用于檢測旋轉的編碼器67。致動器66由開關磁阻電動機(以下稱為 "SR電動機")構成。致動器66根據來自換檔控制部分101的命令驅動 動力傳遞機構以改變換檔范圍。編碼器67與致動器66 —起旋轉，因而檢 測SR電動機的旋轉狀態(tài)。在此示例性實施例中，編碼器67是輸出A相信 號、B相信號和Z相信號的旋轉編碼器。換檔控制部分101獲得從編碼器 67輸出的信號，并從所獲得的信號識別SR電動機的旋轉狀態(tài)，并且換檔 控制部分然后執(zhí)行用于驅動SR電動機的通電控制。
換檔開關62用來在驅動檔位(D)、倒擋檔位(R)、空檔檔位 (N)、制動檔位(B)等之間切換換檔范圍。駕駛員已經使用換檔開關 62輸入的命令發(fā)送到換檔控制部分101。根據此命令，換檔控制部分101 在動力傳遞機構處執(zhí)行用于切換換檔范圍的控制，然后在儀表69處指示 當前選擇的換檔范圍。
在此示例性實施例中，P開關61和換檔開關62可以對應于"換檔操作輸入部分"。
換檔控制部分101管理換檔控制系統(tǒng)的整個控制。顯示部分68指示
從換檔控制部分101發(fā)出的命令和警告。儀表69指示各種車輛部件的狀 態(tài)、當前選擇的換檔范圍等。
圖3是圖示換檔驅動部分9的主要結構的視圖。換檔驅動部分9包括 由致動器66旋轉的軸71、隨著軸71旋轉而樞轉的棘爪板72、隨著棘爪 板72樞轉而移動的桿73、固定到動力傳遞機構的輸出軸的停車齒輪74、 用于鎖止停車齒輪74的停止鎖止桿75、通過限制棘爪板72的樞轉運動而 固定換檔范圍的棘爪簧76和輥子77。這些部件一起形成鎖止機構。
圖3示出了換檔范圍在非P檔位處的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，停車鎖止桿 75不鎖止停車齒輪74，因而車輛的驅動軸可旋轉。在圖3所示的狀態(tài)下 隨著軸71被致動器66順時針旋轉，桿73在箭頭A所示的方向上被推 動，由此停車鎖止桿75在箭頭B所示的方向上被設置在桿73前端處的錐 形部分向上推動。此時，隨著棘爪板72旋轉，棘爪簧76的輥子77通過越 過凸面82從非P檔位位置81 (在棘爪板72的齒冠處形成的兩個切口中的 一者)移動到P檔位位置83 (兩個切口中的另一者)。輥子77設置在棘 爪簧76處，使得它能繞其軸線旋轉。隨著棘爪板72樞轉到輥子77在P檔 位位置83處的位置，停車鎖止桿75被向上推到停車鎖止桿75與停車齒輪 74嚙合的位置，由此車輛的驅動軸被以機械的方式鎖止。這就是如何將換 檔范圍改變到P位置。
圖4是主要示出示例性實施例的制動系統(tǒng)的液壓回路的系統(tǒng)構造圖。 如上所述，制動系統(tǒng)3設置有ECB和EPB兩者，并根據車輛的行駛狀態(tài) 獨立并適合地控制車輛的四個車輪中的每個車輪的制動。構成ECB的盤式 制動器91至94分別設置在車輛的左前輪、右前輪、左后輪和右后輪處， 并且構成EPB的制動鼓95、 96分別設置在左后輪和右后輪處。g卩，內置 鼓式盤式制動器分別設置在左后輪和右后輪處。
制動踏板15連接到主缸16，其在駕駛員向下踩踏制動踏板15時供應 作為液壓流體的制動流體。踏板行程傳感器46設置在制動踏板15處以檢 測制動踏板15的行程。沖程模擬器24產生與駕駛員操作制動踏板15所用的力對應的反作用力并連接到主缸16的輸出端口。模擬器截止閥23設置
在主缸16和行程模擬器24之間的液壓通道上。用于存儲制動流體的儲液 罐26連接到主缸16。
右前輪制動器液壓壓力控制管17連接到主缸16的輸出端口。右前輪 制動器液壓壓力控制管17連接到右前輪輪缸20FR。左前輪制動器液壓壓 力控制管18連接到主缸16的另一輸出端口。左前輪制動器液壓壓力控制 管18連接到左前輪輪缸20FL。右電磁開關閥22FR設置在右前輪制動器 液壓壓力控制管17中，并且左電磁開關閥22FL設置在左前輪制動器液壓 壓力控制管18中。右電磁開關閥22FR和左電磁開關閥22FL是當未被通 電時開啟并在通電時關閉的常開型閥。
用于檢測供應到右前輪側的主缸壓力的右主缸壓力傳感器48FR設置 在右前輪制動器液壓壓力控制管17中，并且用于檢測供應到左前輪側的 主缸壓力的左主缸壓力傳感器48FL設置在左前輪制動器液壓壓力控制管 18中。
液壓管28 —端連接到儲液罐26，并且另一端連接到被電動機32驅動 的油泵34的入口。油泵34的出口連接到高壓管30。蓄壓器50和安全閥 53連接到高壓管30。
蓄壓器50存儲由油泵34加壓的制動流體。當制動流體的壓力己經過 度增大時，安全閥53開啟以將高壓制動流體送回液壓管28。用于檢測蓄 壓器50的輸出壓力的蓄壓器壓力傳感器51設置在高壓管30中。
高壓管30經由增壓閥40FR連接到右前輪輪缸20FR、經由增壓閥 40FL連接到左前輪輪缸20FL、經由增壓閥40RR連接到右后輪輪缸20RR 并經由增壓閥40RL連接到左后輪輪缸20RL。以下，輪缸20FR至20RL 將根據需要總稱為"輪缸20"，并且增壓閥40FR至40RL將根據需要總 稱為"增壓閥40"。增壓閥40是常閉型電磁流率控制閥(線性閥)，其 在未通電時關閉并在需要時用于增大供應到各個輪缸20的壓力。
右前輪輪缸20FR和左前輪輪缸20FL分別經由減壓閥42FR和42FL 連接到液壓管28 。減壓閥42FR和42FL是在需要時分別用于減小供應到 輪缸20FR和20FL的壓力的常閉型電磁流率控制閥(線性閥)。另一方面，右后輪輪缸20RR和左后輪輪缸20RL分別經由減壓閥42RR和42RL 連接到液壓管28，該減壓閥42RR和42RL是常開型電磁流率控制閥。在 以下描述中，減壓閥42FR至42RL將根據需要總稱為"減壓閥42"。
輪缸壓力傳感器44FR、 44FL、 44RR和44RL (將總稱為"W/C壓力 傳感器44")分別設置在輪缸20FR、 20FL、 20RR和20RL附近以檢測供 應到輪缸20FR、 20FL、 20RR和20RL的制動流體壓力。
構成ECB的盤式制動器91至94被輪缸20FR至20RL供應的液壓壓 力致動。每個盤式制動器具有與相應車輪一起旋轉的制動盤。當制動時， 制動盤被抵靠在保持在車身側的相應的制動墊上，并且所產生的摩擦力制 動該旋轉。盤式制動器91至94采用公知的結構，由此它們在此說明書中 沒有進行詳細的描述。
右電磁開關閥22FR、左電磁開關閥22FL、增壓閥40FR至40RL、減 壓閥42FR至42RL、油泵34、蓄壓器50等一起可以形成制動系統(tǒng)3的液 壓制動器80。
另一方面，構成EPB的鼓式制動器95、 96各具有與車輪一起旋轉的 鼓。當制動時，保持在車身側的制動蹄被抵靠在鼓上，并且所產生的摩擦 力制動該旋轉。桿的一端可樞轉地連接到每個制動蹄的一端，并且拉索 110的一端連接到桿的另一端。隨著拉索110被拉動，桿樞轉，使得制動 蹄被展開，因而被抵靠在鼓上、制動蹄采用公知的結構，因而，它們在此 說明書中沒有進行詳細的描述。
EPB包括拉索110、用于張緊拉索110的拉索驅動器120、用于驅動 拉索驅動器120的電動機130等。經由電動機驅動電路140控制待供應到 電動機130的電流。均衡器150設置在拉索110分歧成引導到鼓式制動器 95的部分和引導到鼓式制動器96的部分的點處。拉索110、拉索驅動器 120、電動機130、電動機驅動電路140和均衡器150—起形成EPB驅動 部分13。
拉索驅動器120具有包括在附圖中未示出的蝸輪的齒輪系。蝸輪隨著 電動機130在正向或者在反向上的旋轉而旋轉，由此拉索110被張緊或者 被松弛。棘輪機構設置在拉索驅動器120的齒輪系中給定位置處以防止拉索IIO在被巻起的同時(在拉索IIO正被進一步拉動的同時)被解開，并 將拉索110保持在所期望的纏繞位置處，使得實現(xiàn)所期望的制動力。當解
開拉索110時(當釋放拉索110時)，棘爪機構被解除，使得制動力瞬時 消除。施加到拉索IIO的張力經由均衡器150相等地傳遞到左鼓式制動器 95和右鼓式制動器96。
ECU100的制動控制部分102控制包括液壓致動器80的制動致動器12 和包括電動機驅動電路140等的EPB驅動部分13。更具體地，ECU100從 制動踏板15的踏板行程(即，制動踏板15被向下踩踏的量)和主缸壓力 計算車輛的目標減速度，然后ECU100基于所計算出的目標減速度獲得目 標輪缸壓力(即，各個車輪的輪缸壓力的目標值)。接著，ECU100對增 壓閥40和減壓閥42通電，使得每個車輪處的輪缸壓力等于目標輪缸壓 力，由此盤式制動器91至94根據需要操作。當蓄壓器壓力低于預定控制 范圍的下限值時，ECU100通過驅動油泵34增大蓄壓器的壓力，并且當蓄 壓器壓力已經落在控制范圍中時，ECU100停止驅動油泵34。同時，如果 當將換檔范圍切換到P檔位時制動控制部分102從換檔控制部分101接收 到給定的命令，則制動控制部分101執(zhí)行其中輪缸壓力維持為特定制動保 持壓力的協(xié)調控制。將在下文中描述此協(xié)調控制。
當在附圖中未示出的操作開關由駕駛員操作時，制動控制部分102通 過控制電動機驅動電路140根據需要張緊拉索IIO來啟動鼓式制動器95、 96。此外，在需要補充ECU的制動力的不足的情況下，與駕駛員的意圖 無關地啟動電動機驅動電路140，使得EPB產生特定的制動力。
接著，將描述此示例性實施例的換檔控制方法。簡要地，在此換檔控 制方法中，如果在車輛尚未完全停止時P開關61被駕駛員按壓，則換檔 范圍不立即切換到P檔位，并且制動器被控制以維持輪缸壓力，由此制動 車輛，并且當車輛已經穩(wěn)定停止時，鎖止機構啟動。
圖5是圖示將換檔范圍切換到P檔位的換檔控制過程的時間圖。此圖 從上到下表示車速是否為零、P開關61的狀態(tài)、制動踏板的操作狀態(tài)、輪 缸壓力(W/C壓力)、當前選擇的換檔范圍和G傳感器21的輸出信號。 該圖的水平軸線表示時間?；谳喫賯鞲衅?4的輸出信號判定車速是否為零。然而，由于輪速傳感器14的特性，在一些情況下，如果車速極低
(例如，3km/h或者以下)，則不能檢測車速。因而，在此示例性實施例 中，可以料到的是盡管車輛尚未完全停止，車速可能會判定為零。圖5
中的時間示駕駛員在車輛完全停止之前試圖將換檔范圍切換到p檔位 的示例。
在圖5圖示的示例中，在駕駛員向下踩踏制動踏板15之后車速降 低，并且在車輛尚未完全停止的時刻tl接通P開關61。在此情況下，換 檔控制部分101命令制動控制部分102以維持輪缸壓力達特定的時間段， 而不是將換檔范圍立即從非P檔位切換到P檔位。即，即使在時刻t2經由 輪速傳感器14檢測到車速已經變?yōu)榱悴⑶依^而在時刻t3經由踏板行程傳 感器46檢測到駕駛員己經松開制動踏板15之后，輪缸壓力也維持為預定 的制動保持壓力Ph。換檔控制部分101將制動保持壓力Ph設定為低于壓 力P0的值，該壓力PO是駕駛員的制動操作量即將變成零之前的壓力?？?以考慮車輛即將停止時的典型狀態(tài)等將制動保持壓力Ph設定為適合的 值。換檔控制部分101從時刻t3繼續(xù)將輪缸壓力維持為制動保持壓力Ph 達至少制動保持時段At (對應于"保持時段")，在時刻t3，輪缸壓力變 成等于制動保持壓力Ph。制動保持時段At例如設定為使由G傳感器21 檢測到的減速度充分收斂的足夠長的時間段，即，在該時間段結束時，G 傳感器21的輸出信號的脈動結束。
圖6是指示用來設定制動保持時段的示例控制對照圖的曲線圖。在此 曲線圖中，水平軸線表示制動保持時段At，垂直軸線表示緊接在車輛停止 之前車輛的減速度。
換檔控制部分101包含圖6中圖示的控制對照圖。此控制對照圖用來 基于緊接在車輛停止之前獲得的車輛的減速度而設定制動保持時段At?？?制對照圖預先通過經驗優(yōu)化等來形成。根據控制對照圖，緊接在車輛停止 之前的車輛減速度越大，就使制動保持時段At越?。痪o接在車輛停止之 前的車輛減速度越小，就使制動保持時段At越長。g卩，在圖6中圖示的 控制對照圖通過考慮到緊接在車輛停止之前的車輛減速度越大而到車輛停 止時的時段越短這樣的情況而形成。即，根據此控制對照圖，在不使制動
14保持時段At長于所需時間的情況下將制動保持時段At設定成使得完全停 止車輛，因而實現(xiàn)了快速的控制過程。在此示例性實施例中，基于在時刻
t2檢測到的車輛的減速度設定制動保持時段At。注意，可以基于輪速傳感 器14的輸出計算車輛的減速度，而不是使用G傳感器21直接檢測車輛的 減速度。
返回到圖5，作為時刻t3之后經過制動保持時段At的時刻t4，換檔 控制部分101執(zhí)行用于將換檔范圍切換到P檔位的控制。此時，換檔驅動 部分9的致動器66被啟動以將鎖止機構設定在P檔位中。當已經完成用 于將換檔范圍切換到P檔位的操作時，換檔控制部分101命令制動控制部 分102以給定的壓力降低梯度開始逐漸減小輪缸壓力。在圖5中圖示的示 例中，輪缸壓力在時刻t5到達零。盡管在圖5所示的示例在時刻t4之后 輪缸壓力繼續(xù)維持為制動保持壓力Ph達一段時間，然而輪缸壓力的逐漸 減小可以在換檔范圍從非P檔位切換到P檔位的時刻開始。
圖7是圖示此示例性實施例的換檔控制過程的主要過程的流程圖。此 流程在換檔控制過程中由ECU100以給定的時間間隔重復地執(zhí)行。
首先，判定P開關61是否已經接通(步驟10)。如果判定P開關61 已經接通(步驟10:是)，則基于從輪速傳感器14輸入的信號判定車速 是否等于或者低于基準值(例如，3km/h或者以下)(步驟12)。在此歩 驟中，當沒有脈沖正從各個輪速傳感器14輸入時，車速也判定為等于或 者低于基準值。如果在步驟12判定車速等于或者低于基準值(步驟12: 是)，則判定車輛正在被制動(步驟14)。例如基于制動控制部分102是 否正在執(zhí)行制動控制來進行此判定。如果在步驟14判定車輛正在被制動 (步驟14:是)，則判定下文將描述的計時器是否為"開"(步驟 S16)。
如果計時器不是"開"(步驟16:否)，則基于踏板行程傳感器46的 輸出信號判定駕駛員現(xiàn)在是否正向下踩踏制動踏板15 (步驟18)。如果 駕駛員沒有正在向下踩踏制動踏板15 (步驟18:是)，則制動控制部分 102將輪缸壓力維持為制動保持壓力Ph (步驟20)，并且計時器(在附圖 中未示出)設定為"開"(步驟22)。計時器對制動保持時段At計數。另一方面，如果在步驟16判定計時器是"開"(步驟16:是)，則跳過
步驟18至22的處理。
然后，基于計時器的值判定制動保持時段At是否已經經過(步驟 24)。如果制動保持時段At已經經過(步驟24:是)，則換檔控制部分 101將換檔范圍切換到P檔位(步驟26)，然后將計時器設定為"關"以 完成計時(步驟28)。然后，制動控制部分102以給定的壓力減小梯度從 制動保持壓力Ph逐漸地減小輪缸壓力(步驟30)。另一方面，如果在步 驟S24判定制動保持時段At尚未經過(步驟24:否)，則以輪缸壓力維 持為制動保持壓力Ph且計時器保持為"開"的情況下完成流程的當前循 環(huán)。
另一方面，如果在步驟10判定P開關61不是"開"(步驟10: 否)，則結束流程的當前循環(huán)。同樣，如果在步驟12判定車速高于基準 速度(步驟12:否)，則結束流程的當前循環(huán)。同樣，如果在步驟14判
定車輛沒有正在被制動(步驟14:否)，則結束流程的當前循環(huán)。同樣，
如果在步驟18判定駕駛員正在向下踩踏制動踏板15 (步驟18:否)，則
結束流程的當前循環(huán)。
如上所述，在本示例性實施例中，當盡管車輛尚未完全停止而駕駛員 作出用于將換檔范圍切換到p檔位的請求時，換檔范圍沒有立即切換到p 檔位，并且輪缸壓力維持為制動保持壓力Ph。更具體地，將輪缸壓力維持
達制動保持時段At，然后將換檔范圍切換到P檔位。此過程確保鎖止機構 在車輛處于穩(wěn)定狀態(tài)下時被致動，并且這消除或者降低了車輛搖擺的可能 性，而車輛搖擺會使駕駛員感覺不舒適。
此外，因為在鎖止機構被致動之后輪缸壓力以給定的壓力減小梯度從 制動保持壓力Ph逐漸減小，能減小對車輛的沖擊，因而車輛能以更穩(wěn)定 的方式停止。
要理解到本發(fā)明不限于示例性實施例。相反，本發(fā)明意在覆蓋本領域 的技術人員基于他們的知識能作出的各種修改和等同布置。
例如，在前述示例性實施例中，當制動保持時段At已經經過時車輛 被判定為已經完全停止。在其它示例性實施例中，可以直接從G傳感器21的輸出值判定車輛是否已經完全停止。即，在此情況下，制動保持時段
被設定為G傳感器21的輸出值大致收斂為零所需的時間，并且當制動保 持時段已經經過時判定車輛己經完全停止，然后將換檔范圍切換到P檔 位。
此外，可以設置用于檢測車輛的高度的車高傳感器。在此情況下，例 如，當由車高傳感器檢測到的車高和當車輛沒有正在移動時預先檢測到的 車高之間的差小于基準值時，判定車輛已經完全停止，然后將換檔范圍切 換到P檔位。
此外，在前述示例性實施例中，在車輛己經停止之后由ECB維持輪缸 壓力，并且在制動保持時段At已經經過之后輪缸壓力從制動保持壓力Ph 逐漸減小以釋放制動力。在其它示例性實施例中，在制動保持時段期間， 可以協(xié)調地使用ECB禾口 EPB。然而，因為EPB的功耗通常較大，如ECB 那樣利用存儲在蓄壓器中的壓力節(jié)省功耗。鑒于此，僅僅在釋放ECB的輪 缸壓力產生的制動力的短的時段內才可以協(xié)調使用ECB禾B EPB。如果在 使用EPB之前使用ECB首先穩(wěn)定車輛，則這減小了致動EPB時車輛升高 的可能性。尤其是，在具有包括中間梁的后懸架結構的車輛中，能抑制來 自構成EPB的鼓式制動器的襯墊的噪聲。此外，如果ECB的致動和EPB 的致動時間不同，則這減小了會不必要地關閉本系統(tǒng)的電壓降的可能性。
此外，盡管在前述示例性實施例中未提及，為了防止在車輛正在行駛 時換檔范圍由于P開關61被誤操作而不必要地切換到P檔位，可以僅僅 在P開關保持被按壓達特定時段時執(zhí)行以上所述換檔控制過程。在此情況 下，進一步地，即使當車輛沒有被制動時，如果P開關61保持被按壓達 特定的時段，則車輛可以被ECB自動地制動，并且當車輛已經停止時換檔 范圍可以切換到P檔位。
此外，當換檔范圍從D檔位切換到P檔位或者從R檔位切換到P檔位 時，存在車輛由于液壓流體殘留在自動變速器中而移動的可能性。為了防 止這種情況，可以根據需要減小釋放制動力的梯度(減小輪缸壓力的梯 度)。即，可以設置梯度保護，使得液壓流體慢慢地排出。尤其是，在低 溫下，自動變速器中液壓流體的粘性較高，因而，存在切換換檔范圍時由于殘留的流體力而發(fā)生驅動扭矩的可能性。因而，使用前述梯度保護有效 地將車輛維持在停止狀態(tài)下。
此外，在當電力供應發(fā)生故障時換檔范圍自動地切換到P檔位的車輛 中，為了防止換檔范圍在車輛正在行駛的同時切換到P檔位，可以使用其 它電力供應(例如，ECB的電容器)直到車輛由于電力供應故障停止。
此外，盡管前述示例性實施例的自動變速器2是多檔變速器，該變速
器可以是無級變速器。
權利要求
1.一種換檔控制系統(tǒng)，其根據駕駛員的換檔操作控制車輛的動力傳遞機構的動力傳遞狀態(tài)，所述換檔控制系統(tǒng)的特征在于包括換檔操作輸入部分，所述駕駛員的換檔操作輸入到所述換檔操作輸入部分；換檔控制部分，其根據所述駕駛員的所述換檔操作切換換檔范圍，并電氣控制所述動力傳遞機構的動力傳遞狀態(tài)；制動控制部分，其通過響應于制動踏板被向下踩踏控制設置在液壓回路中的電磁閥的開啟和關閉來控制輪缸壓力，向所述車輛的車輪施加制動力；以及車速檢測部分，其檢測所述車輛的速度，其中當在所述車輛正在行駛時輸入了請求將所述換檔范圍切換到停車檔位的換檔操作時，所述換檔控制部分將所述輪缸壓力維持在給定保持壓力達至少給定保持時段，所述保持時段是在其間估計到所述車輛停止的預定時段，并且在所述保持時段已經經過之后，所述換檔控制部分通過致動鎖止所述動力傳遞機構的輸出軸的鎖止機構來將所述換檔范圍切換到所述停車檔位。
2. 根據權利要求1所述的換檔控制系統(tǒng)，還包括制動操作檢測部分，其檢測所述制動踏板的操作狀態(tài)，其中，當由所 述車速檢測部分檢測到的車速已經大致變?yōu)榱?，并且所述制動踏板的下?量己經大致變?yōu)榱銜r，所述換檔控制部分使所述制動控制部分開始將所述 輪缸壓力維持在所述保持壓力，所述保持壓力低于當所述制動踏板正在被 向下踩踏時獲得的輪缸壓力。
3. 根據權利要求1或2中任一項所述的換檔控制系統(tǒng)，還包括停止狀態(tài)判定部分，其基于所述車輛的行為判定所述車輛是否已經停 止，其中，所述保持時段設定為直到所述停止狀態(tài)判定部分判定所述車輛 己經停止的時間段。
4. 根據權利要求3所述的換檔控制系統(tǒng)，還包括G傳感器，其檢測所述車輛的減速度，其中，當由所述車速檢測部分 檢測到的車速已經大致變?yōu)榱悴⑶宜鯣傳感器的輸出值已經大致收斂為 零時，所述停止狀態(tài)判定部分判定所述車輛已經停止。
5. 根據權利要求3所述的換檔控制系統(tǒng)，還包括車高傳感器，其檢測所述車輛的高度，其中，當由所述車速檢測部分 檢測到的車速已經大致變?yōu)榱悴⑶矣伤鲕嚫邆鞲衅鳈z測到的車高和當所 述車輛沒有移動時預先檢測到的車高之間的差小于基準值時，所述停止狀 態(tài)判定部分判定所述車輛已經停止。
6. 根據權利要求1或2中任一項所述的換檔控制系統(tǒng)，其中，緊接在所述車輛停止之前的給定時間點的所述車輛的減速度越大，就使所述保持 時段越短。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的換檔控制系統(tǒng)，其中，在將所 述換檔范圍切換到所述停車檔位之后，所述換檔控制部分使所述制動控制 部分將所述輪缸壓力從所述保持壓力逐漸減小。
8. —種換檔控制方法，其用于根據駕駛員的換檔操作來控制車輛的動力傳遞機構的動力傳遞狀態(tài)，所述方法的特征在于包括以下步驟判定在所述車輛正在行駛時是否已經輸入請求將換檔范圍切換到停車檔位的換檔操作；判定所述車輛的速度是否低于基準值；如果已經輸入了請求將所述換檔范圍切換到所述停車檔位的換檔操作 并且所述車速等于或者低于所述基準值，則將制動輪缸的壓力維持在給定 的保持壓力達給定的保持時段；以及在所述保持時段已經經過之后將所述換檔范圍切換到所述停車檔位。
全文摘要
當盡管車輛尚未完全停止而駕駛員作出用于將換檔范圍切換到P檔位的請求時，輪缸壓力維持為制動保持壓力Ph達一段時間，而不是立即將換檔范圍切換到P檔位。此時，更具體地，輪缸壓力維持為制動保持壓力Ph達估計車輛停止的制動保持時段Δt，并且當制動保持時段Δt已經經過時，換檔范圍切換到P檔位。在致動鎖止機構建立P檔位之后，輪缸壓力從制動保持壓力Ph以給定的壓力減小梯度逐漸減小。
文檔編號B60T8/00GK101578213SQ200880001401
公開日2009年11月11日 申請日期2008年2月21日 優(yōu)先權日2007年2月23日
發(fā)明者山本貴之 申請人:豐田自動車株式會社